Dýchacia sústava

Dýchanie(respirácia)- súhrn zložitých fyziologických dejov spojených s energetickým a látkovým metabolizmom a výmenou plynov.
- prijímanie O2 z prostredia a vylučovanie CO2 a vodných pár.
Kyslík- na spaľovanie živín v metabolických procesoch- uvoľňuje sa E potrebná na priebeh životných funkcií.
- živočíchy ho prijímajú zo vzduchu alebo z vody
Vzduch- zmes plynov
- 21% kyslíka, 78% dusíka, 0,03% CO2, 1% vzácnych plynov
Voda- chudobnejšia na kyslík
- 0,6-0,85% kyslíka
- nerovnomerne nasýtená kyslíkom, prúdenie plynov je pomalé- závisí od teploty, výskytu zelených rastlín…
Fylogenéza dýchacej sústavy
Najjednoduchšie organizmy- nízka úroveň metabolizmu; - vymieňajú plyny celým povrchom tela- difúziou; prvoky, pŕhlivce, larvy hmyzu
Vývojovo dokonalejšie živočíchy- väčšie rozmery tela; - vytvorili sa špeciálne dýchacie orgány a sústavy orgánov → zabezpečiť výmenu plynov medzi organizmom a vonkajším prostredím a aj výmenu plynov medzi tkanivami a orgánmi

Dýchacie orgány- zásobovanie živočíchov priamo a nepriamo
Priamo- privádzajú kyslík až do tkanív a buniek bez účasti obehovej sústavy; takéto dýchacie orgány: vzdušnice a vzdušnicové žiabre
Nepriamo- zásobovanie kyslíkom prostredníctvom telových tekutín- dýchacie farbivá- schopné vratne viazať a transportovať plyny
- výmena plynov v orgánoch, kt. majú na povrchu respiračný epitel- ľahko prepúšťa plyny- ich výmena medzi vonk. a vnút. prostredím.
- niekoľko typov dých. orgánov: dýchanie celým povrchov tela, žiabre, pľúcne vačky a pľúca
Dýchanie celým povrchom tela
- živočíchy, kt. majú vzhľadom na svoj celkový objem pomerne veľký povrch tela
- povrch pokožky- dýchací epitel- popretkávaný sústavou vlásočníc; morské bezstavovce
kožou dýchajú- nižšie stavovce(ryby-prvé dni života, obojživelníky)- vlhká koža prestúpená sieťou vlásočníc
Dýchanie vzdušnicami
Vzdušnice - pavúkovce a hmyz
- vzduch sa nimi privádza priamo k jednotlivým bunkám
- rúrky spevnené chitínom; ektodermálny pôvod; rozvetvujú sa, čím zväčšujú povrch vnút orgánov a tkanív→priamo privádzajú O2 a odvádzajú CO2.
- na povrchu tela sa otvárajú viacerými povrchmi- stigmami- vzduch prúdi priamo do organizmu
stigmy- uzavierateľné a chránené chĺpkami proti vnikaniu prachu
vzdušnice fungujú na princípe difúzie plynov- hybná sila- koncentračný spád
Vzdušnicové žiabre- živočíchy získavajú kyslík z vody, kde žijú

Dýchanie ziabrami
- mnohé bezstavovce, väčšina rýb a žubrienky obojživelníkov
Žiabre- ektodermálneho pôvodu;- vznikajú vyliačením pokožky
- rôzny tvar a podoba, ich povrch za zväčšuje zriasením(kríčkovitým rozvetvením alebo majú lamely)- cez tieto tenké vrstvy- výmena plynov vo vodnom prostredí
Typické žiabre- uložené v žiabrovej dutine;- ryby;- na žiabrových oblúkoch- množstvo zriasených , bohato prekrvených lupienkov- voda preteká vždy rovnakým smerom- proti prúdu krvi vo vlásočniciach žiabier ; do nich → odkysličená krv priamo zo srdca
Výmena plynov- v stene kapilár žiabrových lupienkov. Smer prúdenia krvi je vždy opačný ako prúdenie vody. Protismerové prúdenie zabezpečuje efektívnu a neustálu výmenu plynov. Kyslík prechádza do krvi difúziou.
Okysličená krv→ do celého organizmu; kyslík prenáša hemoglobín červených krviniek; CO2 z krvi difúziou do vody.
- niektoré ryby- schopnosť využívať aj kyslík zo vzduchu, kt. prehĺtajú, ten sa vstrebáva cez bohato prekrvenú sliznicu čreva tráviacej rúry
Plúcne vacky
- niektoré skupiny pavúkovcov
- vznikli zo žiabier brušných končatín a prispôsobili sa na dýchanie vzdušného kyslíka
- z lamiel usp. rovnobežne ako listy v knihe
- prúdi v nich krvomiazga- hemolymfa
- rozťahovaním a sťahovaním vačkov sa vháňa a vyháňa vzduch a vlastná výmena plynov sa uskutočňuje cez steny lístkov
- kyslík sa prenáša dýchacím farbivom rozpusteným v hemolymfe
Dýchanie plúcami
Pľúca- dýchacie orgány suchozemských stavovcov;- zabezpečiť nasýtenie krvi kyslíkom zo vzduchu
- aj delfíny a veľryby
- párový, vakovitý orgán; - z endodermu
vnútorná strana pľúc- vymieňanie dýchacích plynov;- tenký stále vlhký epitel
s vonk. prostredím- sú spojené malým otvorom a trubicou dýchacích ciest- nosová dutina, nosohltan hrtan, priedušnica, hlavné priedušky a priedušničky
Rybám- ako pomocný dýchací orgán- pľúca v podobe vakov;- dýchacia funkcia len u dvojdyšných rýb; - u ostatných sa z nich vyvinul druhotný orgán- plynový mechúr- hydrostatický orgán- nadľahčuje telo vo vode
Obojživelníky- vakovité pľúca;, vnútri hladké(mloky) alebo zriasené(žaby)

Mechanizmus dýchania- spojený s prehltávaním vzduchu- vzduch nozdrami→ do úst→ prehltnutia cez priedušnicu a priedušky→ pľúcnych vakov
- okrem kože veľký význam má aj vnútorný povrch ústnej dutiny a hrtan; kyslík→ do tkanív pomocou hemoglobínu červených krviniek
Plazy- vakovité pľúca, vyplnené hubovitým tkanivom s početnými priehradkami a mechúrikmi; hady- ľavá polovica pľúc- zakrpatená
Vtáky a cicavce- vrchol vývoja pľúc
- zabezpečujú vysokú spotrebu kyslíka udržiavaním stálej teploty tela intenzívnymi metabolickými dejmi
pľúca vtákov- pomerne malé, trubicovité, prirastené k rebrám;- ich objem sa pri dýchaní nemení; nemajú pľúcne mechúriky, ale na prevod kyslíka z vdýchnutého vzduchu slúžia vzdušné kapiláry- tvoria bohato členenú vlásočnicovú sieť
S pľúcami sú spojené aj vzdušné vaky vtákov. Vlastná výmena plynov prebieha len vo vzdušných kapilárach
Vtáky- najefektívnejšia dýchacia sústava spomedzi všetkých stavovcov(intenzívny metabolizmus)
- vzdušné vaky- počas letu pomáhajú udržiavať polohu tela, nadľahčovať a ochladzovať ho
Cicavce- pľúca sú párový orgán uložený v hrudnej dutine
- relatívne objemnejšie a vzduchové cesty sa v nich rozvetvujú slepo do pľúcnych mechúrikov(alveol)
Pľúcna alveola- základná štruktúrna a funkčná jednotka pre výmenu plynov medzi organizmom a prostredím; - prestúpené množstvom krvných kapilár na vychytávanie kyslíka z vdýchnutého vzduchu
- niekoľkonásobne zväčšujú dýchací povrch pľúc
Vonkajšie a vnútorné dýchanie
Vonkajšie dýchanie
- výmena kyslíka a CO2 medzi vzduchom v alveolách a krvou pľúcnych kapilár
hnacou silou- rozdielne tlaky v oboch častiach
- pravidelné striedanie vdychu a výdychu- ventilácia pľúc
Vnútorné dýchanie
- výmena kyslíka a CO2 v tkanivách a orgánoch
- podstatný vplyv- chemická väzba O2 a CO2 s telovými tekutinami
- väčšina živočíchov- na prenos kyslíka → dýchacie farbivá- schopné kyslík viazať, prenášať a uvoľňovať ho
hemoglobín- najviac rozšírené farbivo
- bezstavovcov- rozpustený v telovej tekutine
- stavovcov- uzavretý v červených krvinkách(zvyšuje pevnosť a väzbu kyslíka)
Špecifickým dýchacím procesom je tkanivové dýchanie. Zahŕňa oxidačno-redukčné deje- prebiehajú vo všetkých bunkách tkanív organizmu; - sú usmerňované mnohými enzýmami. Tkanivové oxidácie sú jediným zdrojom energie v bunkách.
Pri regulácii dýchania- uplatnenie nervových a chemických regulačných mechanizmov
spontánne dýchanie- riadi centrum v predĺženej mieche; výmenu plynov ovpl. Množstvo CO2 v krvi a pH krvi
- najvyššia úroveň nervovej regulácie- v mozgovej kôre, ktorá koordinuje činnosť dýchania
- s dýchaním súvisí aj vydávanie zvukov- umožňuje to hlasový orgán(hlasivky, hrtan)- vtáky a cicavce